Пуск компрессора и выход установки на рабочий режим обусловлены рядом технических проблем, одной из которых является проблема повышенных пусковых токов. Пусковые токи компрессоров превышают рабочие в несколько раз, при этом за время пускового режима, который длится приблизительно 250 мс, нагрузка на питающую сеть может превысить рабочую в 5–8 раз. Эта особенность при пуске однофазных электродвигателей вызывает рост нагрузки на две другие фазы, связанные с тем же источником питания; перебои в освещении и электропитании, которые могут послужить причиной выхода из строя сложных электронных приборов, компьютеров и тд. Особенно эта проблема проявляется в небольших населенных пунктах.
При выборе технического решения важным является найти баланс между эффективностью и стоимостью. Несомненно (мы поговорим об этом в следующих публикациях), лучшим решением было бы использование частотного преобразователя, но с точки зрения стоимости применение его для однофазных двигателей уже не кажется столь оптимальным. Поэтому часто для однофазных двигателей применяют альтернативные устройства плавного пуска.
Современные устройства плавного пуска, применяемые в холодильной технике, позволяют осуществлять запуск однофазного электродвигателя с ограничением максимального пускового тока (эта величина отличается в зависимости от типа применяемого устройства), а также обеспечивать функции защиты, например, отключение по низкому напряжению питающей сети, при заблокированном роторе, ограничение числа пусков электродвигателя в час и некоторые другие.
Отличительной особенностью устройств некоторых производителей является отсутствие необходимости настройки под определенный ток электродвигателя, настройка происходит автоматически, для чего производятся несколько последовательных пусков.
Для разгона однофазного электродвигателя в устройство встроен пусковой конденсатор, который отключается после запуска. Также в состав может входить пускатель, защищенный тиристором для продолжительного срока службы, что исключает необходимость установки дополнительного пускателя.
При работе любого электронного устройства важным вопросом является фильтрование электромагнитных помех и необходимость установки EMC фильтра. Однако при работе большинства устройств плавного пуска время нарастания тока, когда могут излучаться высокочастотные помехи, составляет менее 200 мс, поэтому такие кратковременные электромагнитные излучения могут не фильтроваться.
Для удобства обслуживания, устройства плавного пуска оснащаются системой индикации (как правило, зеленым (нормальная работа) и красным (аварийная индикация)) и аварийным реле, что позволяет передавать информацию о неисправности в контроллер системы.
Принцип работы устройства плавного пуска, схема которого представлена на рис. 1, следующий.
Рис. 1
Устройство плавного пуска компрессора использует реле совместно с двумя параллельно установленными тиристорами для изменения тока компрессора. При пуске реле разомкнуто. Пусковой ток ограничивается тиристорами. Как только электродвигатель разгоняется до номинальной скорости, реле замыкается. Номинальный ток электродвигателя проходит через контакты реле. На рис. 2 показан пуск и работа одного и того же компрессора без (слева) и с (справа) устройством плавного пуска. Как видно из рис. 2, пусковые токи при оснащении компрессора устройством плавного пуска уменьшаются.
Рис. 2.
После подачи питающего напряжения светодиодные индикаторы будут гореть в течение 30 с, после чего прибор отсчитывает первоначальную задержку в 150 с (при этом зеленый светодиод мигает). Постоянно светящийся зеленый светодиод показывает, что прибор готов к пуску. Электродвигатель запускается при подключении контакта пускового входа к напряжению 230 В (минимум 0,5 с). В случае, если по каким-либо причинам электродвигатель не запускается, он будет отключен устройством и следующий пуск станет возможным только после задержки, на что будет указывать мигающий зеленый светодиод. По истечении времени задержки мигание зеленого светодиода прекратится, что означает возможность повторного пуска.
Подведем итог: устройства плавного пуска могут значительно упростить запуск однофазных компрессоров, применяемых в бытовых и коммерческих системах кондиционирования воздуха, тепловых насосах, осушителях воздуха, транспортных системах и других областях применения искусственного охлаждения.
Автор: Талызин Максим Сергеевич,
кандидат технических наук,
академик Международной Академии Холода,
эксперт в области систем холодоснабжения
talyzin_maxim@mail.ru
